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喜报 |“复粒稻遗传奥秘破译”入选2024年国内十大科技新闻
2024年12月24日,由科技日报社主办、部分两院院士和媒体负责人共同评选的2024年国内十大科技新闻揭晓。中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员领衔研究团队的科研成果“复粒稻遗传奥秘破译”成功入选。
复粒稻是一种具有多粒簇生特点的水稻种质资源,自上世纪三十年代被世界各国陆续报道以来,因其独特的表型引起了众多科学家的关注,开展了大量研究,最终将控制簇生的CL位点定位在6号染色体一个较大区间内,但一直未克隆到具体基因,复粒稻形成的遗传机制始终是未解之谜。2024年3月8日,童红宁研究员团队在Science发表了题为Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition的研究论文,在1万份(约16万个单株)复粒稻诱变株系筛选出2份不簇生的突变体株系,成功分离出BRD3基因,发现了BRD3前存在倒位、缺失、插入等复杂的染色体结构变异,激活了BRD3的在SBM 的时空特异性表达,延迟了SBM向SM 的转变,促进了二级分枝,增加了穗粒数。该研究成果首次发现了BR的时空分布可以调控水稻穗粒的数量,且该机制在自然界中可能存在普遍性。
相对于非簇生对照,复粒稻二级枝梗数可增加35.2%,导致穗粒数增加28.2%,而其它产量性状如穗数和粒重等都没有显著差异,最终产量可增加11.27%~20.96%。这一发现为破解水稻穗粒数和粒重之间的负相关平衡关系提供了新的技术路径,为未来水稻新品种改良、实现产量突破提供了可能。
常规复粒稻育种田间表现(2024年9月福建农科院沙县基地)
杂交稻育种田间表现(2024年9月福建农科院沙县基地)